TMDs中的单层的电子能带结构(MoS2)，该如何在外部磁场下进行演变   前言：起初，关于2D纳米结构的研究始于2004年石墨烯的合成，标志着材料科学领域的一个重要里程碑，石墨烯非凡的物理性质激发了人们探索其他2D材料的兴趣，导致了各种化合物的发现。   比如过渡金属二硫族化物(TMDs)、磷烯、硅烯、锗烯、甾烯等，其中，TMDs因为具有独特的性质和在电子学和自旋电子学中的潜在应用，而成为一类不可或缺的2D材料。   过渡金属二硫族化物(TMDs)由过渡金属原子(如Mo和W)与硫族原子(如S和Se)结合组成，这些化合物因其令人感兴趣的性质而受到关注，这些性质使它们成为电子和自旋电子学应用的有前途的候选物。   而在TMD家族中，MoS2尤为突出，虽然其块状形式具有1.3 eV的间接带隙，但单层形式显示出1.8 eV的直接带隙，MoS2的单层结构由蜂窝晶格组成，每个Mo原子共价位于两层S原子之间，在MoS2单层的紧束缚模型的背景下，各种原子轨道及其相互作用在描述材料的电子性质中起着至关重要的作用。   其中，Mo原子通过混合轨道，特别是源于S原子的px和py轨道，对系统作出贡献，这种混合产生了一组基本轨道，它们构成了构建希尔伯特空间表示的基础。   在第二种量子化表示中，MoS2单层的紧束缚模型可以表示如下:H = \sum_{i，\alpha} \varepsilon_{S，I，\ alpha } a^\dagger_{i，\alpha} a _ { I，\alpha} + \sum_{i，\beta} \varepsilon_{Mo，I，\beta} b^\dagger_{i，\beta} b_{i，\beta}H=∑i，αεS，i，αai，α†ai，α+∑i，βεMo，i，βbi，β†bi，β+\ sum。   在这个表示中：a^\dagger_{i，\alpha}ai，†在原子轨道上产生一个电子\alphaα位于第I个晶胞中的S原子的(px Sym，py Sym，pAnti z)。   b^\dagger_{i，\beta}b i，β†在原子轨道上产生一个电子\betaβ位于第I个晶胞中的Mo原子的(d3z 2r 2，dx2y 2，dxy)。   t^{Mo-S}_{ij，\alpha\beta}t 颈内，αβMo−S表示位于具有原子轨道的最近邻晶格位置的钼和硫原子之间的电子跳跃幅度\alphaα和\betaβ。   这个紧束缚模型提供了一个数学框架来描述MoS2单层中各种原子轨道之间的相互作用，通过考虑不同原子轨道的产生和湮灭算子，并结合跳跃振幅和现场能量，该模型提供了对材料的电子行为和性质的见解。   但是在不同的负单轴应变下，未掺杂的MoS2层的依赖于频率的光吸收特性在该分析中，某些参数被假定为常数:温度(kBT)被设置为0.1 eV，磁场(g BB)被取为0.0 eV。   MoS2层显示了每个非零应变参数在有限频率下的两个不同的吸收峰，有趣的是，随着负应变参数(ε)的增加，这些吸收峰之间的间隔变大，只有当ε等于-0.15时，即使在零频率极限，光吸收也显示非零值，这一观察表明在ε = -0.15的光吸收中存在非零德鲁德重量，这一特殊现象表明了带内电子跃迁对光吸收的贡献，表明了系统中的金属行为。   当MoS2层经受负双轴应变时，对于超过4.0 eV的频率，它表现出透明介质的特性，结果，在这个频率范围内的光吸收接近于零，发现介电函数(Im(ǫ)的虚部在低于0.7 eV的频率下对于0.0、-0.05和-0.1的ε值为零。   在不考虑应变参数的情况下，MoS2单层的电子能带结构已经描绘了在各种外部磁场下的情况，从中可以观察到一个趋势，那就是外加磁场的增加导致能级之间的距离减小，随着这种能级间距的减小，材料的整体行为趋向于金属的行为，表明由于磁场的影响而出现了金属属性。   这种磁场诱导的金属行为证明了光学传导率中的Drude重量随着施加的磁场而增加，这两个数字之间的联系也特别明显，德鲁德重量的增加意味着带内电子跃迁的贡献更大，这与金属行为的趋势相一致，电子能带结构和磁场影响之间的相互作用最终塑造了材料的导电性能，使其向更具金属性质的方向转变。   总结：我们通过这次研究，证明了MoS2单层的电子能带结构如何在不同的外部磁场下进行演变，或许随着磁场强度的增加，能级间距的减小表明向金属行为的转变，也可能这种向金属行为的转变会进一步得到光电导率中Drude重量增加的支持，但是不管怎么说，这些发现为磁场和二硫化钼的电子性质之间的相互作用提供了见解，也揭示了它在这种外部影响下的各种行为。